Электролизер с горизонтальным ртутным катодом

 

Изобретение относится к электрохимическому производству и позволяет снизить расход электроэнергии. Электролизер с горизонтальным ртутным катодом включает корпус, анод, выполненный в виде решетки или сетки из металла с электрокаталитическим покрытием с перегородками, расположенными на стороне, противоположной ртутному катоду, причем соседние перегородки попарно наклонены одна к другой и угол между перегородкой и анодом составляет 45-75°. Площадь анода внутри каждой пары перегородок относится к площади анода между каждой парой как (2-6):1, 3 ил., 1 табл. Q Ю СО о:) 05 4: Ю 4 СО см

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИх

РЕСПУБЛИН

„,80 ÄÄ 1364243

А3

1511 4 С 25 В 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2914400/23-26 (22) 30.04,80 (31) 22318 А/79 (32) 03.05.79 (33) тт (46) 30.12.87. Бюл. Ф 48. (71) Оронцио де Нора Импианти

Элеттрохимичи С.п.А. (IT) (72) Альберто Пеллегри (IT) (53) 621.317.729(088.8) (56) Волков Г.И. Электролиз с ртутным катодом. М.: Химия, 1979, с, 108-109. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ

РТУТНЫМ КАТОДОМ (57) Изобретение относится к электрохимическому производству и позволяет снизить расход электроэнергии. Электролизер с горизонтальным ртутным катодом включает корпус, анод, выполненный в виде решетки или сетки из металла с электрокаталитическим покрытием с перегородками, расположенными на стороне, противоположной ртутному катоду, причем соседние перегородки попарно наклонены одна к другой и угол между перегородкой и анодом составляет 45-750. Площадь анода внутри каждой пары перегородок относится к площади анода между каждой парой как (2-6):1. 3 ил,, 1 табл.

1364243

Изобретение относится к конструкциям электролизеров с горизонтальным ртутным катодом.

Целью изобретения является сниВ жение расхода электроэнергии.

На фиг. 1 изображен электролизер с горизонтальным ртутным катодом, продольный разрез; на фиг. 2 — анодная конструкция, аксонометрия; на фиг ° 3 — часть анодной конструкции с наклонными перегородками;

Электролизер состоит из корпуса

1. Ток подается к аноду через четь1ре проводящих медных стержня 2, навинченных на титановые уплотнительные кольца 3, приваренные к титановым первичным распределительным брусьям

4, Восемь титановых вторичных распределительных брусьев 5 приварены к двум первичным брусьям 4, причем к нижним кромкам вторичных брусьев

5 приварены титановая сетка 6, имеющая анодное электрокаталитическое покрытие и служащая анодом. Титано- 25 вые втулки 7, приваренные к уплотниI тельным титановым кольцам 3, предохраняют медные проводящие стержни от контакта с электролитом и выделяемым хлором. 30

Верхние кромки титановых перегородок 8 наклонены одна к другой, причем угол между перегородкой и анодом составляет 45-75, а площадь анода внутри этих перегородок относится к площади анода между ними как (2-6):1.

Титановые перегородки 8 выполнены в форме продолговатых листов и приварены или закреплены скобами на каждом вторичном распределительном брусе 5. 40

Нижние кромки перегородок 8 образуют чередующийся ряд больших участков

А и малых участков В на поверхности анодной сетки 6, в результате жидкая масса, в которую погружена анодная 46 конструкция, разделяется перегородками 8 на ряд объемов, каждый из которых ограничен поверхностями двух смежных перегородок. В электролизере имеется ртутный катод 9, проходящий по днищу 10 электролизера.

Пузырькам газа хлора (фиг.3), которые выделяются на больших участках А, преграждают путь сходящиеся вверху поверхности двух смежных перегородок

8 ° Плотность пузырьков в электролите увеличивается вплоть до верхних кромок перегородок из-за сужения сечения перпендикулярно движению вверх пузырьков. Пузырьки газа хлора, выходящие на малых участках В анода, поднимаются через массу электролита, заключенную между расходящимися вверху поверхностями двух смежных перегородок 8.

Жидкие массы, содержащие электролит и пузырьки газа хлора, диспергированные в электролите и заключенные между двумя сходящимися вверху поверхностями и двумя расходящимися вверху поверхностями, имеют различную плотность, в результате движение вверх устанавливается внутри жидкой массы, заключенной между сходящимися поверхностями и при этом устанавливается движение вниз внутри жидкой массы, заключенной между расходящимися поверхностями.

Движение, показанное стрелками на фиг. 3, является эффективным для передачи концентрированного рассола сверху межэлектродного расстояния и для уменьшения высокого перепада в концентрации между рассолом внутри меж лектродного зазора и рассолом над анодной конструкцией благодаря обеднению или истощению анионов хлора в результате электролиза. Движение в противотоке рассола заставляет рассол энергично проходить через анодную сетку, посредством чего передача конвенционной массы (хлоридов) значительно улучшается. Подобный эффект оказывается практически однородным, при этом обеспечивается эф- фективное предотвращение возникновения градиентов концентрации вдоль поверхности анода.

В таблице приведены данные по напряжению на электролизере.

Условия испытаний:плотность тока

11 кА/м концентрация рассола NaC1

9 о

240 г/л; температура 70 С, Как видно из таблицы, угол наклона перегородок составляет 45-75, а площадь анода внутри этих перегородок относится к площади анода между ними как (2-6). 1. При увеличении этого отношения падает выход по току.

Во время работы электролизера ионы хлорида разряжаются на поверхность анодов, в результате образуется молекулярный хлор, при этом ионы натрия восстанавливаются на ртутном катоде, образуя амальгаму натрий— ртуть, которая непрерывно выпускается через выпускное отверстие ° Затем

1364243

Напряжение ячейки, В

Конфигурация испытуемых электродов с перегородками

Выход по току, Х

Угол

Отношений площадей, А/В

10 наклона, град

6,0

4,30 96

1,0

4,40

96,5

1,4

4,30

96,5

2,3

3 5

5 0

6,0

Напряжение ячейки, В

Выход по току, % 30

Конфигурация испытуемых электродов с перегородками

1,0

4,40

1,3

96,5

4,35

2,0

96,5

Отношение площадей, Угол накло4,25 96

4,0

А/В на, град

4,25

5,0

4,25

0 80

6,0

Предлагаемый электролизер

4,55

96,5

1,0

96,5

4,55

1,0

4,25

80

3,0

4,50

96,5

2,0

4,25

6,0

96,5

4,40

1,0

Известный электролизер

4,40

96,5

2,0

96,5

4 6

4,30

4,0 амальгама пропускается через разлагатель, в котором ртуть восстанавливается до металлического состояния с образованием гидроокиси натрия и выделением водорода.

Формула изобретения

Злектролизер с горизонтальным ртутным катодом, включающий корпус, анод, выполненный в виде решетки или сетки из металла с электрокаталитическим покрытием с перегородками, расположенными на стороне, противоположной ртутному катоду, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, соседние перегородки попарно наклоне- 20 .ны одна к другой и угол между перегородкой и анодом составляет 45-75, а площадь анода внутри каждой пары перегородок относится к площади анода между каждой парой как (2-6) 1. 25

Продолжение таблицы1

4у25 96

4,25 96

4,25 96 4, 25 96

4,40 96,5

1364243

1364243

Составитель В. Месянжинов

Техред Л Сердокова Корректор В. Бутяга

Редактор А.Лежнина

Заказ 6386/58

Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4